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第34卷第10期中国有色金属学报2024年10月

Volume34Number10TheChineseJournalofNonferrousMetalsOctober2024

DOI:10.11817/j.ysxb.1004.0609.2024-44825

镁空气电池阳极研究现状

邱玮，闫瑞，李雅文，陈维，甘浪，黄金成，任延杰，陈荐

(长沙理工大学能源与动力工程学院，长沙410114)

摘要：镁空气电池作为一种高能量密度和低成本的储能装置，在绿色清洁能源中受到广泛关注，但阳极

合金的自腐蚀行为和放电产物等限制了镁空气电池的应用。本文围绕镁空气电池阳极材料，首先总结了镁

空气电池的研究现状及当前主要问题，探讨了其优势；然后从体系多元化的角度评述了镁空气电池阳极材

料的发展现状，从阳极合金化、塑性变形处理、热处理和电解液优化等方面综述了镁空气电池阳极改性策

略。此外，还阐述了晶粒尺寸、第二相和织构等微观结构对镁空气电池性能的影响，最后展望了镁空气电

池的发展前景。

关键词：镁空气电池；阳极材料；微观结构；改性方法；电化学性能

文章编号：1004-0609(2024)-10-3249-25中图分类号：TM911

引文格式：邱玮,闫瑞,李雅文,等.镁空气电池阳极研究现状[J].中国有色金属学报,2024,34(10):3249−

3273.DOI:10.11817/j.ysxb.1004.0609.2024-44825

QIUWei,YANRui,LIYawen,etal.CurrentstatusofanoderesearchforMg-airbatteries[J].TheChineseJournal

ofNonferrousMetals,2024,34(10):3249−3273.DOI:10.11817/j.ysxb.1004.0609.2024-44825

20世纪，化石燃料为人类工业与全球经济的发多个领域，成为较理想的电化学储能系统[17−18]，此

展提供了动力，但也带来了能源危机和环境污染等系统由于以氧气作为阴极活性物质，因此，可减轻

[1][2][19−20]

问题。全球气候变暖和生态环境破坏不断加剧，系统质量，使之成为独特优势。表1总结了各

开发和利用新型清洁替代能源，以及高效能源转换类金属−空气电池的理论能量密度及理论电池电

和存储技术，已成为亟待解决的重点问题，且引起压[21−25]。由表1可发现，锂空气电池拥有最高理论

[3−7]

了广泛关注。当前应用较为成熟的能源存储系能量密度，然而锂空气电池成本较高且循环寿命较

[8][9][10]

统有锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池和镍短；铝空气电池是另一种理论能量密度高的金属空

铬电池[11]等，其中锂离子电池的应用最为广泛[12]。气电池，具有资源丰富的优点，但自腐蚀等问题限

但这些系统仍面临成本高、安全性低和环保性差等制了其广泛应用；锌空气电池环保且资源储备充

[13−15]

问题。发展兼具高能量密度、低成本、安全可